FR2913914A1

FR2913914A1 - Machine de marquage a ruban

Info

Publication number: FR2913914A1
Application number: FR0702056A
Authority: FR
Inventors: Marco Paita; David Jean Robert Mandon; Laurent Callamand
Original assignee: ITW Cer SAS
Current assignee: ITW Cer SAS
Priority date: 2007-03-21
Filing date: 2007-03-21
Publication date: 2008-09-26
Anticipated expiration: 2027-03-21
Also published as: WO2008142225A2; FR2913914B1; BRPI0808902A8; BRPI0808902B1; BRPI0808902A2; EP2125371A2; US8074568B2; PL2125371T3; EP2125371B1; WO2008142225A3; MX2009010093A; US20090178581A1

Abstract

Cette machine (1) de marquage à chaud comprend un organe de marquage (6) destiné à presser un ruban (7) contre la surface périphérique (2A) d'une pièce (2) pour son marquage. La machine (1) comprend des moyens de débobinage (12-14) du ruban et des moyens de rembobinage (15-17) du ruban. La machine (1) comprend en outre une boîte (18) d'aspiration du ruban et une surface (19A) de freinage du ruban, le ruban (7) issu des moyens de débobinage (12-14) passant successivement dans la boîte d'aspiration (18), le long de la surface de freinage (19A) et en regard de l'organe de marquage (6), de telle sorte qu'une réserve de ruban (7) est disponible dans la boîte d'aspiration (18) entre les moyens de débobinage (12-14) et la surface de freinage (19A), alors que le ruban (7) est tendu en regard de l'organe de marquage (6) entre la surface de freinage (19A) et les moyens de rembobinage (15-17).

Description

MACHINE DE MARQUAGE A RUBAN

La présente invention a trait à une machine de marquage à chaud, du type comprenant un organe de marquage destiné à presser un ruban contre la surface périphérique d'une pièce pour son marquage. Dans le domaine du marquage, il est connu de réaliser des motifs décoratifs sur une pièce en matériau plastique, par exemple des liserés métallisés, au moyen d'une machine de marquage dans laquelle un ruban est pressé entre un organe de marquage chauffé comportant les motifs à réaliser sur la pièce et la surface périphérique de cette pièce. Lorsque les motifs à réaliser sont fins, la largeur du ruban utilisé pour le marquage est choisie la plus faible possible, afin de limiter la surface de ruban à mettre au rebut après chaque marquage et ainsi de réduire le coût associé au marquage. Or, la prise en charge d'un ruban de faible largeur sur une machine de marquage est délicate. Dans le cas d'un marquage avec un poinçon mobile en translation par rapport au bâti de la machine au cours du marquage, ou une roue de marquage, l'organe de marquage vient presser le ruban contre la surface périphérique de la pièce à marquer entraînée en rotation. De manière classique, le ruban est alors déplacé en regard de l'organe de marquage, par débobinage par rapport à un flasque de débobinage fixe par rapport au bâti de la machine et rembobinage sur un flasque de rembobinage également fixe par rapport au bâti de la machine, une tension appropriée du ruban étant obtenue entre ces deux flasques au moyen d'un dispositif de tension constante, tel qu'un bras batteur à ressort. Une bonne tension du ruban est d'autant plus importante pour un ruban de faible largeur, qui est particulièrement sensible aux vibrations ou autres perturbations susceptibles de modifier sa position par rapport à l'organe de marquage. Or, un dispositif de tension constante tel qu'un bras batteur génère, du fait de son inertie, et lorsque le ruban est de faible largeur et la cadence de marquage élevée, une avance saccadée du ruban en regard de l'organe de marquage, avec une variation de la tension du ruban. Une telle variation de la tension du ruban peut entraîner l'apparition de défauts de marquage sur les pièces.

Lorsque le flasque de rembobinage du ruban est embarqué avec le poinçon mobile par rapport au bâti de la machine au cours du marquage, ou lorsque le marquage est réalisé avec un poinçon de marquage fixe par rapport au bâti au cours du marquage, le ruban est classiquement fixe en regard du poinçon lors du marquage, la pièce à marquer étant déplacée au contact du poinçon, de manière à comprimer le ruban entre le poinçon et sa surface périphérique. Le ruban subit alors des contraintes en déformation au moment de son rembobinage qui, pour une largeur faible du ruban et une cadence élevée de marquage, sont susceptibles de dégrader le ruban.

C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant une machine de marquage à organe de marquage fixe ou mobile, permettant d'obtenir une bonne fiabilité et une bonne qualité du marquage, même pour des largeurs de ruban faibles et des cadences de marquage élevées.

A cet effet, l'invention a pour objet une machine de marquage à chaud, du type comprenant un organe de marquage destiné à presser un ruban contre la surface périphérique d'une pièce pour son marquage, la machine comprenant des moyens de débobinage du ruban et des moyens de rembobinage du ruban, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une boîte d'aspiration du ruban et une surface de freinage du ruban, le ruban issu des moyens de débobinage passant successivement dans la boîte d'aspiration, le long de la surface de freinage et en regard de l'organe de marquage, de telle sorte qu'une réserve de ruban est disponible dans la boîte d'aspiration entre les moyens de débobinage et la surface de freinage, alors que le ruban est tendu en regard de l'organe de marquage entre la surface de freinage et les moyens de rembobinage. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - la surface de freinage est une surface percée d'orifices d'aspiration du ruban ; - la surface de freinage est formée par un cylindre de freinage autour duquel le ruban s'enroule partiellement ; - le cylindre de freinage comporte une enveloppe externe formant la surface de freinage et un corps interne creux, logé dans l'enveloppe et relié à une source de dépression, l'enveloppe étant percée d'orifices d'aspiration du ruban au niveau de la surface de freinage, propres à communiquer avec l'intérieur du corps creux à travers des orifices correspondants du corps, les orifices du corps étant aptes à être décalés angulairement par rapport aux orifices de l'enveloppe, de manière à moduler l'effort d'aspiration exercé par la surface de freinage sur le ruban ; - les moyens de débobinage sont motorisés, la machine comprenant des moyens de détection de la longueur de ruban disponible entre les moyens de débobinage et la surface de freinage, ces moyens de détection étant reliés à la motorisation des rnoyens de débobinage de manière à moduler la longueur de ruban précitée ; - la boîte d'aspiration comporte des moyens de confinement du ruban contre des parois intérieures de la boîte d'aspiration ; - l'organe de marquage est fixe en translation par rapport au bâti de la machine au cours du marquage d'une pièce, la machine comprenant des moyens de déplacement de la pièce par rapport à l'organe de marquage, qui la déplacent au moins en rotation autour d'un axe au cours du marquage ; - l'organe de marquage est mobile en translation parallèlement à un axe par rapport au bâti de la machine au cours du marquage d'une pièce, la machine comprenant des moyens de déplacement de la pièce par rapport à l'organe de marquage, qui la déplacent uniquement en rotation autour d'un axe au cours du marquage ; - la surface de freinage a un mouvement de translation par rapport au bâti de la machine identique à celui de l'organe de marquage au cours du marquage d'une pièce ; - les moyens de rembobinage ont un mouvement de translation par rapport au bâti de la machine identique à celui de l'organe de marquage au cours du marquage d'une pièce ; - l'organe de marquage est un poinçon plan ou une roue de marquage.

Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre de deux modes de réalisation d'une machine de marquage selon l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue de face d'une machine de marquage conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, entre deux séquences de marquage ; - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1, lors d'une première étape d'une séquence de marquage ; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 1, lors d'une deuxième étape d'une séquence de marquage ; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 1, lors d'une troisième étape d'une séquence de marquage ; - la figure 5 est une coupe à plus grande échelle d'un cylindre de freinage de la machine de marquage représentée sur les figures 1 à 4 ; - la figure 6 est une vue en perspective éclatée du cylindre de freinage de la figure 5 ; et - la figure 7 est une vue analogue à la figure 1 pour une machine de marquage conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention. La machine de marquage 1, représentée aux figures 1 à 4, est destinée au marquage de pièces 2 au moins partiellement cylindriques, constituées en matériau plastique. A titre d'exemple non limitatif, les pièces 2 peuvent être des emballages de produit cosmétique. La machine 1 comprend un bâti principal 3, qui supporte un rail supérieur 4 sensiblement horizontal. Une tête chauffante 5 de marquage est montée coulissante par rapport au rail 4. La tête de marquage 5 est mobile en translation par rapport au bâti 3, parallèlement à un axe longitudinal Y4. du rail 4, sous l'action de moyens d'entraînement non représentés associés à un moteur 40. La tête de marquage 5 est équipée d'un poinçon plan 6, constitué en métal ou en silicone, qui définit des motifs à marquer sur les pièces 2. Le marquage de chaque pièce 2 est réalisé par chauffage et compression d'un ruban métallisé 7 entre le poinçon 6 et la surface périphérique externe 2A de la pièce 2. La machine 1 comprend un plateau 8 tournant dans le sens de la flèche FI de la figure 1, autour d'un axe X8 sensiblement horizontal et perpendiculaire à l'axe Y4. En variante, le plateau 8 peut tourner dans le sens inverse de celui représenté sur la figure 1. Le plateau 8 est tel que décrit dans le document EP-A-1 518 675. Le plateau 8 est pourvu de six mandrins 9 cylindriques à section circulaire, destinés à recevoir chacun une pièce 2. Chaque mandrin 9 est monté rotatif sur un support 10, autour d'un axe X9 sensiblement parallèle à l'axe X8. Du fait de la rotation du plateau 8, les mandrins 9 peuvent occuper successivement six postes distincts. Le poste supérieur, occupé par le mandrin noté 9A sur les figures 1 à 4, correspond à un poste de marquage de la pièce 2 montée sur le mandrin 9A. Le poste disposé sur la gauche du poste de marquage, qui est occupé par le mandrin noté 9B sur les figures 1 à 4, peut correspondre à un poste de repérage d'un ou plusieurs points particuliers de la pièce 2 montée sur le mandrin 9B, par exemple au moyen d'une caméra de repérage non représentée. Le poste disposé sur la droite du poste de marquage, qui est occupé par le mandrin noté 9F sur les figures 1 à 4, peut quant à lui correspondre à un poste de contrôle du marquage de la surface périphérique 2A de la pièce 2 portée par le mandrin 9F, par exemple au moyen d'une caméra de contrôle également non représentée, le marquage ayant été réalisé lorsque le mandrin 9F était au poste de marquage. Enfin, les autres postes peuvent correspondre à des postes de chargement et de déchargement de pièces 2 par rapport aux mandrins 9. Le support 10 de chaque mandrin 9 est supporté par des rails 11. Lorsqu'un mandrin 9 arrive au voisinage du poste de marquage, qui est occupé par le mandrin 9A sur les figures 1 à 4, le support 10 de ce mandrin est apte à coulisser verticalement le long des rails 11 par rapport au plateau 8 et au bâti 3, comme montré par la flèche F2 de la figure 1. Ainsi, chaque mandrin 9 est apte, lorsqu'il est au poste de marquage, à déplacer la pièce 2 qu'il supporte par rapport au bâti 3, à la fois en rotation autour de l'axe X9 et en translation parallèlement à un axe vertical Z. Lorsqu'un mandrin 9 est dans l'un des cinq autres postes, le coulissement du support 10 par rapport aux rails 11 n'est pas permis et le support 10 est immobilisé au voisinage du centre du plateau 8. La figure 1 montre l'agencement des éléments constitutifs de la machine 1 préalablement au marquage de la pièce 2 portée par le mandrin 9A au poste de marquage. Le ruban 7 s'étend alors en regard du poinçon 6, entre un flasque 12 de débobinage du ruban 7 et un flasque 17 de rembobinage du ruban 7. Dans ce qui suit, les termes amont et aval se réfèrent au sens de défilement du ruban 7 sur la machine 1, depuis le flasque 12 vers le flasque 17. Le flasque de débobinage 12 est associé à un cylindre entraîneur 13 motorisé, disposé en aval du flasque 12 et propre à actionner par sa rotation le débobinage du ruban 7 par rapport au flasque 12, le ruban 7 étant plaqué contre le cylindre entraîneur 13 par un galet presseur 14. De manière similaire, le flasque de rembobinage 17 est associé à un cylindre entraîneur 16 motorisé, disposé en amont du flasque 17 et contre lequel le ruban 7 est plaqué au moyen d'un galet presseur 15, de sorte que la rotation du cylindre entraîneur 16 actionne le rembobinage du ruban 7 autour du flasque 17. De manière avantageuse, les moteurs équipant les cylindres entraîneurs 13 et 16 sont des moteurs de type brushless, propres à être commandés de manière sélective par une unité de commande non représentée de la machine 1, en fonction du débobinage et du rembobinage souhaités du ruban 7. La machine 1 comprend une boîte d'aspiration 18, disposée verticalement au-dessus des moyens de débobinage 12-14. La boîte d'aspiration 18 est prévue pour aspirer le ruban 7 à la sortie des moyens de débobinage 12-14, de telle sorte que le ruban 7 forme un coude à l'intérieur de la boîte 18. De plus, la machine 1 comprend un cylindre de freinage 19 définissant une surface de freinage 19A, disposé au voisinage du poinçon 6 et autour duquel le ruban 7 s'enroule partiellement à la sortie de la boîte d'aspiration 18. La machine 1 comprend également cinq décolleurs 20-24 cylindriques, le ruban 7 passant autour des décolleurs 20 et 21 entre la boîte d'aspiration 18 et le cylindre de freinage 19, et autour des décolleurs 22, 23 et 24 entre le cylindre de freinage 19 et les moyens de rembobinage 15-17. Dans ce mode de réalisation, le cylindre de freinage 19, les décolleurs 23 et 24 et les moyens de rembobinage 15-17 sont embarqués avec la tête de marquage 5, c'est-à-dire sont déplacés en translation parallèlement à l'axe longitudinal Y4 du rail 4 en même temps que la tête de marquage 5, sous l'action des moyens d'entraînement associés au moteur 40. La boîte d'aspiration 18 est sensiblement parallélépipédique et délimitée par une paroi de fond 181, à partir de laquelle s'étendent deux parois latérales 183 en regard et cieux parois avant et arrière 185 en regard.

Un ventilateur 182 est prévu pour créer une dépression à l'intérieur de la boîte 18, de manière à produire un effet d'aspiration du ruban 7 vers l'intérieur de la boîte 18. Le ruban 7 pénètre dans la boîte 18 à travers une ouverture 184 inférieure de la boîte 18, opposée à la paroi de fond 181. Deux décolleurs 186, agencés au voisinage de l'ouverture 184, sont destinés à confiner le ruban 7 aspiré à l'intérieur de la boîte 18 contre les deux parois latérales 183 en regard. Entre les moyens de débobinage 12-14 et la surface de freinage 19A, le ruban 7 est peu tendu, de façon juste suffisante pour résister à son propre poids entre les éléments 12-14, d'une part, et la surface de freinage 19A, d'autre part. Dans ce qui suit, la tension du ruban 7 entre les éléments 12-14 et la surface 19A est dénommée tension propre du ruban 7. De manière avantageuse, la boîte d'aspiration 18 comporte également une paroi interne, non visible sur les figures, qui est parallèle aux parois avant et arrière 185 et déplaçable en coulissement à l'intérieur de la boîte 18, parallèlement à ces parois 185. La profondeur de la boîte d'aspiration 18 disponible pour le ruban 7 peut ainsi être modulée en fonction de la largeur du ruban 7 utilisé, de manière à garantir son confinement entre les parois latérales 183, la paroi avant 185 et la paroi interne de la boîte d'aspiration 18. Le positionnement du ruban 7 à l'intérieur de la boîte d'aspiration 18 est ainsi parfaitement déterminé, ce qui est particulièrement avantageux dans le cas d'un ruban 7 de faible largeur, facilement déplaçable sous l'effet de vibrations ou d'autres perturbations intervenant sur la machine 1.

Dans ce mode de réalisation, les portions de parois de la boîte d'aspiration 18 prévues pour être en contact avec le ruban 7 sont constituées en aluminium. En variante, ces portions de parois peuvent être constituées en tout autre matériau peu susceptible d'être électrisé du fait de frottements avec le ruban 7. A titre d'exemple, la boîte 18 peut être constituée en un matériau transparent, tel que du polycarbonate ou du plexiglas, revêtu intérieurement de téflon ou d'aluminium au niveau des parois de contact avec le ruban 7. Un défilement satisfaisant du ruban 7 à l'intérieur de la boîte d'aspiration 18 est ainsi assuré, grâce à l'effet d'aspiration dû au ventilateur 182, sans risque de perturbations liées à l'apparition de charges électrostatiques à l'interface entre les parois de la boîte 18 et le ruban 7. La boîte d'aspiration 18 est également équipée d'une cellule de détection 188, destinée à détecter la présence du ruban 7 dans son champ de vision. Telle que représentée sur les figures 1 à 4, la cellule 188 est disposée au niveau d'une ouverture latérale 189 de la boîte 18, une paroi vitrée de la cellule 188 obturant l'ouverture 189. Le signal issu de la cellule 188 est avantageusement transmis au moteur brushless associé au cylindre entraîneur 13, de telle sorte que le débobinage du ruban 7 est stoppé lorsque la cellule 188 détecte la présence du ruban 7. Les dimensions de la boîte 18 et le positionnement de la cellule 188 sont adaptés de manière à garantir une réserve suffisante de ruban 7 à l'intérieur de la boîte 18 pour chaque séquence de marquage. En variante, la cellule de détection 188 peut être remplacée par une cellule de mesure de distance disposée au niveau de la paroi de fond 181 de la boîte 18. Une telle cellule est alors également reliée au moteur brushless associé au cylindre entraîneur 13, de telle sorte qu'une réserve suffisante de ruban 7 est disponible à l'intérieur de la boîte 18 pour chaque séquence de marquage. La cellule 188 peut également être associée à une deuxième cellule de détection d'une longueur minimale de ruban 7 à l'intérieur de la boîte 18, reliée au moteur brushless équipant le cylindre entraîneur 13 de telle sorte que le débobinage du ruban 7 est actionné lorsque cette deuxième cellule ne détecte plus la présence du ruban 7. Une longueur minimale de ruban 7 peut ainsi être maintenue à l'intérieur de la boîte d'aspiration 18. Selon une autre variante, le moteur brushless équipant le cylindre 13 d'entraînement du débobinage du ruban 7 peut être remplacé par un moteur asynchrone associé à une unité de commande propre à traiter les informations issues de la cellule de détection 188 et à réguler la vitesse de rotation en sortie du moteur asynchrone en fonction de ces informations. Dans une autre variante, la motorisation des moyens de débobinage peut également être associée directement au flasque de débobinage 12, la vitesse de rotation en sortie de moteur étant adaptée en fonction des informations issues de la cellule de détection et de l'état de débobinage du ruban 7 par rapport au flasque 12. Dans cette dernière variante, la présence du cylindre entraîneur 13 et du cylindre presseur 14 n'est plus nécessaire. Le cylindre de freinage 19, visible à plus grande échelle sur les figures 5 et 6, comporte une enveloppe 191 tubulaire, centrée sur un axe X19 et dans laquelle est logé un corps 193 creux, de forme sensiblement complémentaire de celle de l'enveloppe 191. Une première extrémité 191A de l'enveloppe 191 est pourvue d'un embout de raccordement à une source de dépression, telle que, à titre d'exemples non limitatifs, un tuyau Venturi, une source de vide ou un ventilateur, cet embout débouchant dans le volume intérieur du corps creux 193. La deuxième extrémité 191B de l'enveloppe 191, opposée à l'extrémité 191A, est obturée par une portion d'extrémité 193B correspondante du corps 193 emmanché dans l'enveloppe 191. Ainsi, une dépression peut être créée à l'intérieur du corps 193.

Comme montré plus particulièrement sur la figure 6, l'enveloppe 191 est pourvue d'orifices traversants 192 sur une portion 19A de sa surface périphérique externe formant la surface de freinage du cylindre 19, des orifices traversants 194 correspondants étant également prévus dans le corps 193. Les orifices 194 sont ménagés dans deux méplats 195 du corps 193, qui s'étendent sur un secteur angulaire d'angle au sommet sensiblement égal à celui défini par la surface de freinage 19A. Lorsque les orifices 194 sont disposés à l'aplomb des orifices 192, ces derniers communiquent avec l'intérieur du corps 193. Ainsi, lorsqu'une dépression est créée à l'intérieur du corps 193, le ruban 7 enroulé partiellement autour de l'enveloppe 191 du cylindre 19 est retenu contre la surface 19A du fait de l'aspiration générée au niveau des orifices 192. En vue de moduler l'effort d'aspiration exercé par la surface de freinage 19A sur le ruban 7, le corps 193 est apte à tourner à l'intérieur de l'enveloppe 191 autour de l'axe X19. Il est ainsi possible de décaler angulairement les orifices 194 du corps 193 par rapport aux orifices 192 d'aspiration du ruban 7 pour faire varier le flux d'air à travers les orifices 192. En outre, il est possible de faire tourner l'enveloppe 191 par rapport au bâti 3 de la machine 1 autour de l'axe X19, de manière à changer l'orientation de la surface de freinage 19A par rapport au bâti. L'interaction entre la surface de freinage 19A et le ruban 7 peut ainsi être modifiée. Grâce au freinage résultant de l'aspiration du ruban 7 au niveau de la surface 19A du cylindre 19, le ruban 7 peut être tendu de manière réglable, et sans effets d'inertie indésirables, entre la surface 19A et les moyens de rembobinage 15-17, quel que soit l'état de débobinage du ruban 7 en amont de la surface 19A. La combinaison de la boîte d'aspiration 18, disposée en sortie des moyens de débobinage 12-14 motorisés, et de la surface de freinage 19A permet donc de fournir une réserve de ruban 7 avec une faible tension en amont de la surface de freinage 19A, tout en maintenant une tension du ruban 7 satisfaisante pour le marquage en aval de la surface de freinage 19A. Une séquence de marquage d'une pièce 2 sur la machine 1, illustrée pour la pièce 2 portée par le mandrin 9A sur les figures 1 à 4, comprend des étapes dans lesquelles : Tout d'abord, le support 10 du mandrin 9A coulisse le long des rails 11, dans le sens de la flèche F2 de la figure 1, de manière à atteindre la position visible sur la figure 2. Dans cette position, le poinçon 6 se trouve sur la droite de la pièce 2 portée par le mandrin 9A, la hauteur relative de la pièce 2 et du poinçon 6 étant adaptée de telle sorte que le poinçon 6, par un mouvement de translation en direction de la pièce 2 parallèlement à l'axe Y4, est apte à venir en contact avec la surface périphérique externe 2A de cette pièce 2 à marquer.

Lorsque le mandrin 9A a positionné la pièce 2 dans cette position, le poinçon 6 porté par la tête de marquage 5 est déplacé en translation par rapport au bâti 3, parallèlement à l'axe longitudinal Y4 du rail 4 et en direction de la pièce 2 à marquer, comme montré par la flèche F3 aux figures 2 et 3. Le cylindre de freinage 19, les décolleurs 23 et 24 et les moyens de rembobinage 15-17, qui sont solidaires en translation de la tête de marquage 5, sont alors également déplacés parallèlement à l'axe Y4. Le ruban 7 est ainsi dévidé hors de la boîte d'aspiration 18 et défile par rapport au bâti 3 dans le sens de la flèche F4 de la figure 3, avec une vitesse égale à la vitesse de translation du poinçon 6 par rapport au bâti 3. Simultanément au mouvement de translation du poinçon 6 dans le sens de la flèche F3 et au défilement du ruban 7 dans le sens de la flèche F4, la pièce 2 est entraînée en rotation autour de l'axe X9 du mandrin 9A, dans le sens de la flèche F5 de la figure 3. Lorsque le poinçon 6 vient au contact de la pièce 2, le ruban 7 est pressé, tout en étant chauffé, contre la surface périphérique externe 2A de la pièce 2 entraînée en rotation, ce qui permet le marquage de la pièce 2. Afin de favoriser le refroidissement du ruban 7 en sortie de la pièce 2 au cours du marquage, un mou de ruban est avantageusement fourni, au commencement du marquage, par un retour arrière du moteur brushless associé aux moyens de rembobinage 15-17. A la fin du marquage, le poinçon 6 se trouve sur la gauche de la pièce 2, comme visible sur la figure 4. Le mandrin 9A, qui tourne sur lui-même autour de l'axe X9, est alors déplacé verticalement vers le centre du plateau 8, par coulissement de son support 10 le long des rails 11 dans le sens de la flèche F6 de la figure 4. Lors du déplacement vertical du mandrin 9A, le plateau 8 est pivoté dans le sens de la flèche FI de la figure 1, la synchronisation des mouvements du mandrin 9A et du plateau 8 étant obtenue au moyen d'une unité de pilotage non représentée.

La tête de marquage 5 munie du poinçon 6, le cylindre de freinage 19, les moyens de rembobinage 15-17 et les décolleurs 23 et 24 sont alors également déplacés vers leur position initiale, par une translation parallèlement à l'axe Y4 dans le sens de la flèche F7 de la figure 4. En parallèle, le ruban 7 usagé est rembobiné autour du flasque de rembobinage 17, alors qu'une longueur de ruban est débobinée par rapport au flasque 12 et mise en réserve pour une autre séquence de marquage, par l'actionnement du moteur associé au cylindre entraîneur 13. On retrouve ainsi la configuration de la machine 1 visible sur la figure 1, une portion de ruban neuf étant à nouveau disponible entre les moyens de débobinage 1214 et de rembobinage 15-17, en vue d'un marquage ultérieur. Le ruban 7 chauffé tend à adhérer par rapport à la surface 2A de la pièce 2 portée par le mandrin 9A. Lors du déplacement de la pièce 2 à la fin du marquage, qui résulte des mouvements combinés du mandrin 9A et du plateau 8, le ruban 7 subit ainsi une légère traction dans la direction de déplacement de la pièce. Cette traction du ruban 7 à la fin du marquage génère un mou perturbateur de ruban 7 entre la surface de freinage 19A et les moyens de rembobinage 15-17. Ce mou perturbateur de ruban 7 est repris lors du rembobinage du ruban 7 consécutif au marquage. En complément, ce mou perturbateur de ruban 7 peut également être repris en désactivant momentanément l'aspiration de la surface de freinage 19A, de sorte que le mou perturbateur est ravalé dans la boîte d'aspiration 18. A la fin de la séquence de marquage, le plateau tournant 8 a, par sa rotation dans le sens de la flèche FI de la figure 1, positionné le mandrin 9B au poste de marquage. Le marquage de la pièce 2 portée par le mandrin 9B est obtenu par répétition des étapes précédemment décrites pour le marquage de la pièce 2 portée par le mandrin 9A. Comme il ressort des étapes décrites ci-dessus d'une séquence de marquage d'une pièce 2, le guidage du ruban 7 sur la machine 1 conforme à ce premier mode de réalisation de l'invention permet de réaliser le marquage de chaque pièce 2 avec une bonne fiabilité et une bonne qualité de marquage, même pour une largeur du ruban 7 faible, notamment comprise entre environ 8 mm et 25 mm, et une cadence de marquage élevée, par exemple supérieure à 3000 pièces par heure, en particulier supérieure à 6000 pièces par heure, produites avec une seule tête de marquage. En effet, la combinaison de la boîte d'aspiration 18, disposée en sortie des moyens de débobinage 12-14 motorisés, et de la surface de freinage 19A permet de garantir une tension satisfaisante du ruban 7 en regard du poinçon 6, adaptée à sa fonction. La tension du ruban 7 est satisfaisante pour le marquage lorsqu'elle permet un guidage en hauteur et un guidage latéral du ruban. Ainsi, on s'affranchit des risques de déviation du ruban ou de formation de vagues au niveau du ruban, qui nuiraient à la qualité du marquage. De telles vagues de ruban sont notamment susceptibles d'intervenir dans le cas du marquage de pièces de dépouille conique. En outre, le risque d'un défilement saccadé du ruban 7, avec une variation de sa tension, du fait de l'inertie des moyens de débobinage 12-14 est éliminé, grâce à la réserve de ruban 7 avec faible tension formée à l'intérieur de la boîte d'aspiration 18 et au freinage du ruban 7 par la surface de freinage 19A, la boîte d'aspiration 18 et la surface de freinage 19A n'introduisant aucun effet d'inertie indésirable. Le défilement du ruban 7 se fait ainsi avec une tension sensiblementconstante du ruban, ce qui garantit un marquage qualitatif des pièces 2. Dans le deuxième mode de réalisation représenté sur la figure 7, les éléments analogues au premier mode de réalisation portent des références identiques augmentées de 200. La machine de marquage 201 conforme à ce deuxième mode de réalisation comprend une tête chauffante 205 de marquage, fixe par rapport à un bâti 203 de la rnachine 201. Une roue de marquage 206 en silicone est montée rotative sur la tête de marquage 205, autour d'un axe X206 sensiblement horizontal et perpendiculaire par rapport au plan de la figure 7. La roue 206 porte des reliefs à marquer sur des pièces 202 au moins partiellement cylindriques, le marquage de chaque pièce 202 étant réalisé par chauffage et compression d'un ruban métallisé 207 entre la roue 206 et la surface périphérique externe 202A de la pièce 202. La machine 201 comprend un plateau tournant 208, analogue au plateau 8 du premier mode de réalisation et prévu pour tourner entre deux séquences de marquage autour d'un axe X208 sensiblement parallèle à l'axe X206. Comme dans le premier mode de réalisation, le plateau 208 est pourvu de six mandrins 209 cylindriques à section circulaire, destinés à recevoir chacun une pièce 202. Chaque mandrin 209 est rnonté rotatif sur un support 210, autour d'un axe X209 sensiblement parallèle aux axes X206 et X208, chaque support 210 étant supporté par des rails 211. Le coulissement d'un mandrin 209 le long des rails 211 n'est permis que lorsque ce mandrin 209 est au voisinage d'un poste de marquage, qui est occupé par le mandrin 209A sur la figure 7. Lorsqu'il est au voisinage de ce poste de marquage, un mandrin 209 est apte à déplacer la pièce 202 qu'il porte par rapport au bâti 203, à la fois en rotation autour de l'axe X209 et en translation parallèlement à un axe vertical Z. La figure 7 montre l'agencement des éléments constitutifs de la machine 201 préalablement au marquage de la pièce 202 portée par le mandrin 209A au poste de marquage. La roue 206 est alors disposée verticalement au dessus de cette pièce 202, le ruban 207 s'étendant entre la roue 206 et la pièce 202, depuis des moyens motorisés de débobinage du ruban 207, comprenant un flasque 212 de débobinage, un cylindre entraîneur 213 et un galet presseur 214, vers des moyens motorisés de rembobinage du ruban 207, comprenant un flasque 217 de rembobinage, un cylindre entraîneur 216 et un galet presseur 215, de manière analogue au premier mode de réalisation. La machine 201 comprend également une boîte d'aspiration 218, disposée verticalement au-dessus des moyens de débobinage 212-214, ainsi qu'un cylindre de freinage 219 définissant une surface de freinage 219A, disposé au voisinage de la roue 206 et autour duquel le ruban 207 s'enroule partiellement à la sortie de la boîte d'aspiration 218. Le parcours du ruban 207 est également guidé par des décolleurs non référencés, l'ensemble des moyens 212-219 de gestion du ruban 207 étant fixe par rapport au bâti 203 de la machine 201. Comme dans le premier mode de réalisation, la combinaison de la boîte d'aspiration 218, disposée en sortie des moyens de débobinage 212-214 motorisés, et de la surface de freinage 219A est destinée à fournir une réserve de ruban 207 sans tension autre que sa tension propre en amont de la surface de freinage 219A, tout en maintenant une tension du ruban 207 satisfaisante pour le marquage en aval de la surface de freinage 219A. Comme dans le premier mode de réalisation, la boîte d'aspiration 218 et la surface de freinage 219A n'introduisent aucun effet d'inertie indésirable.

Une séquence de marquage d'une pièce 202 sur la machine 201 conforme à ce deuxième mode de réalisation comprend des étapes dans lesquelles : Tout d'abord, la roue 206, qui est animée d'un mouvement de rotation autour de son axe X206 entre deux séquences de marquage en vue de son chauffage, est accélérée jusqu'à la vitesse de marquage. La pièce 202 portée par le mandrin 209A, qui est au poste de rarquage, est entraînée en rotation par le mandrin 209A autour de l'axe X209, à la vitesse de marquage et avec un sens de rotation opposé à celui de la roue 206. En parallèle, le support 210 du mandrin 209A coulisse verticalement vers le haut le long des rails 211, en direction de la roue 206. Lorsque la pièce 202 portée par le mandrin 209A vient au contact de roue 206, le moteur associé au cylindre entraîneur 216 est actionné de manière à obtenir un tirage du ruban 207 et son défilement par rapport au bâti 203, à une vitesse appropriée pour le marquage. Le défilement du ruban 207 résulte du dévidement du ruban 207 hors de la boîte d'aspiration 208 et du rembobinage du ruban par les moyens de rembobinage 215-217. Conformément à l'invention, une réserve de ruban sans tension autre que sa tension propre est maintenue dans la boîte d'aspiration 218 pour chaque séquence de marquage, de manière analogue au premier mode de réalisation. Le ruban 207, intercalé entre la roue 206 et la pièce 202, est pressé, tout en étant chauffé, entre la surface périphérique de la roue 206 et la surface périphérique 202A de la pièce 202 entraînées en rotation, ce qui permet le marquage de la pièce 202.

Afin de favoriser le refroidissement du ruban 207 en sortie de la pièce 202 au cours du marquage, un mou de ruban est avantageusement fourni, au commencement du marquage, en générant un retard au tirage du ruban 207 ou un arrêt temporaire du tirage du ruban 207 par les moyens de rembobinage 215-217, à l'aide d'une commande appropriée du moteur associé aux moyens 215-217. A la fin du marquage, le mandrin 209A. qui tourne sur lui-même autour de l'axe X209, est déplacé verticalement vers le centre du plateau 208, par coulissement de son support 210 le long des rails 211, ce qui éloigne la pièce 202 de la roue 206. Lors du déplacement vertical du mandrin 209A, le plateau 208 est également pivoté, la synchronisation des mouvements du mandrin 209A et du plateau 208 étant obtenue au moyen d'une unité de pilotage non représentée.

Comme dans le premier mode de réalisation, le ruban 207 chauffé tend à adhérer par rapport à la surface 202A de la pièce 202. Lors du déplacement de la pièce 202 à la fin du marquage, qui résulte des mouvements combinés du mandrin 209A et du plateau 208, le ruban 207 subit ainsi une légère traction dans la direction de déplacement de la pièce.

Cette traction du ruban 207 à la fin du marquage génère un mou perturbateur de ruban 207 entre la surface de freinage 219A et les moyens de rembobinage 215-217. Ce mou perturbateur de ruban 207 est repris en désactivant momentanément l'aspiration de la surface de freinage 219A, de sorte que le mou perturbateur est ravalé dans la boîte d'aspiration 218.

A la fin de la séquence de marquage, le plateau tournant 208 a, par sa rotation, positionné un autre mandrin 209 au poste de marquage. Quel que soit le mode de réalisation, une machine de marquage conforme à l'invention permet donc de réaliser le marquage de pièces avec une bonne fiabilité et une bonne qualité du marquage, même pour une largeur faible du ruban utilisé et une cadence de marquage élevée, grâce à la combinaison de la boîte d'aspiration, disposée à la sortie de moyens de débobinage motorisés, et de la surface de freinage. La réserve de ruban avec une faible tension formée à l'intérieur de la boîte d'aspiration permet en effet de s'affranchir de l'inertie propre aux moyens de débobinage et d'obtenir un défilement avec une tension sensiblement constante du ruban en regard de l'organe de marquage, alors que la surface de freinage est nécessaire pour assurer une tension satisfaisante de la portion de ruban passant en regard de l'organe de marquage. Cette tension du ruban est obtenue sans effets d'inertie indésirables, contrairement à la tension qui serait obtenue avec un dispositif de tension constante, tel qu'un bras batteur à ressort. En d'autres termes, sur une machine de marquage conforme à l'invention, comprenant une boîte d'aspiration disposée à la sortie de moyens de débobinage motorisés et une surface de freinage, la réserve de ruban dans la boîte d'aspiration présente une première tension relativement faible, alors que le ruban présente une deuxième tension plus élevée que la première tension entre la surface de freinage et les moyens de rembobinage, cette deuxième tension étant satisfaisante pour le marquage de pièces. En outre, la boîte d'aspiration et la surface de freinage n'introduisent aucun effet d'inertie indésirable. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés. En particulier, une machine de marquage à chaud conforme à l'invention, comprenant une boîte d'aspiration disposée en sortie de moyens de débobinage motorisés et une surface de freinage, peut être appliquée au marquage de pièces à section transversale non circulaire, le profil et la cinématique de mandrins de support de telles pièces étant adaptés en conséquence. Une machine de marquage conforme à l'invention peut également être mise en oeuvre avec des mandrins individuels, qui ne sont pas intégrés sur un plateau tournant tel que décrit précédemment et assurent un déplacement approprié de pièces à marquer. De plus, la cinématique conférée aux éléments de la machine de marquage peut être différente de celle décrite et représentée. En particulier, dans le cas d'un poinçon plan, le poinçon peut être fixe en translation par rapport au bâti de la machine au cours du marquage, la pièce à marquer étant alors déplacée à la fois en rotation et en translation par rapport au poinçon au cours du marquage. La combinaison de la boîte d'aspiration et de la surface de freinage est alors utilisée pour réduire les contraintes en déformation subies par le ruban lors de son rembobinage rapide, dans le cas de cadences élevées de marquage. En outre, le mouvement de mise en contact de l'organe de marquage avec une pièce à marquer peut être pris en charge par l'organe de marquage, et non par le mandrin de support de la pièce. Dans les modes de réalisation décrits, l'organe de marquage 6 ou 206 peut ainsi être prévu pour se déplacer verticalement, le mouvement vertical des mandrins 9 ou 209 n'étant alors plus nécessaire. Par ailleurs, lorsque le poinçon plan est mobile en translation par rapport au bâti de la machine au cours du marquage comme dans le premier mode de réalisation, les différents éléments 12-19 de gestion du ruban peuvent être embarqués ou non avec le poinçon, indépendamment les uns des autres ou simultanément. On peut ainsi envisager que seule la surface de freinage est embarquée avec le poinçon dans le premier mode de réalisation, alors que les moyens de rembobinage 15-17 sont fixes par rapport au bâti de la machine. Inversement, on peut embarquer uniquement les moyens de rembobinage 15-17 avec le poinçon, la surface de freinage étant gardée fixe. Les moyens de débobinage 12-14 et la boîte d'aspiration 18 peuvent également être embarqués avec le poinçon lorsque la surface de freinage est elle-même embarquée. Le défilement du ruban en regard du poinçon est adapté à chaque configuration, par une programmation appropriée des moyens de débobinage et de rembobinage du ruban. En particulier, la séquence de défilement du ruban au cours d'une séquence de marquage avec un poinçon plan, est, pour une configuration de la machine de marquage dans laquelle les moyens de débobinage 12-14 et de rembobinage 15-17 du ruban sont fixes par rapport au bâti de la machine, la même que celui décrit dans le deuxième mode de réalisation mettant en jeu la roue de marquage 206. La position relative des éléments de guidage du ruban montrée dans les premier et deuxième modes de réalisation peut également être modifiée, la boîte d'aspiration pouvant par exemple être disposée horizontalement par rapport aux moyens de débobinage, ou encore au-dessous de ces moyens de débobinage. La surface de freinage du ruban, formée par le cylindre de freinage dans les exemples décrits, peut également être de toute forme autre qu'une portion de cylindre, notamment plane. De plus, cette surface de freinage peut être intégrée à l'intérieur de la boîte aspirante, en étant formée par exemple par une paroi de la boîte aspirante. Un tel agencement est plus compact et permet de réduire l'encombrement de la machine de marquage.

Claims

REVENDICATIONS

1. Machine (1 ; 201) de marquage à chaud, du type comprenant un organe de marquage (6 ; 206) destiné à presser un ruban (7 ; 207) contre la surface périphérique (2A ; 202A) d'une pièce (2 ; 202) pour son marquage, la machine (1 ; 201) comprenant des moyens de débobinage (12-14 ; 212-214) du ruban et des moyens de rembobinage (15-17 ; 215-217) du ruban, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une boîte (18 ; 218) d'aspiration du ruban et une surface (19A ; 219A) de freinage du ruban, le ruban (7 ; 207) issu des moyens de débobinage (12-14 ; 212-214) passant successivement dans la boîte d'aspiration (18 ; 218), le long de la surface de freinage (19A ; 219A) et en regard de l'organe de marquage (6 ; 206), de telle sorte qu'une réserve de ruban (7 ; 207) est disponible dans la boîte d'aspiration (18 ; 218) entre les moyens de débobinage (12-14 ; 212-214) et la surface de freinage (19A ; 219A), alors que le ruban (7 ; 207) est tendu en regard de l'organe de marquage (6 ; 206) entre la surface de freinage (19A ; 219A) et les moyens de rembobinage (15-17 ; 215-217).

2. Machine de marquage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface de freinage (19A ; 219A) est une surface percée d'orifices (192) d'aspiration du ruban (7 ; 207).

3. Machine de marquage selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la surface de freinage (19A ; 219A) est formée par un cylindre de freinage (19 ; 219) autour duquel le ruban (7 ; 207) s'enroule partiellement.

4. Machine de marquage selon la revendication 3, caractérisée en ce que le cylindre de freinage (19 ; 219) comporte une enveloppe externe (191) formant la surface de freinage (19A ; 219A) et un corps interne (193) creux, logé dans l'enveloppe (191) et relié à une source de dépression, l'enveloppe (191) étant percée d'orifices (192) d'aspiration du ruban (7 ; 207) au niveau de la surface de freinage (19A ; 219A), propres à communiquer avec l'intérieur du corps (193) creux à travers des orifices (194) correspondants du corps (193), les orifices (194) du corps (193) étant aptes à être décalés angulairement par rapport aux orifices (192) de l'enveloppe (191), demanière à moduler l'effort d'aspiration exercé par la surface de freinage (19A ; 219A) sur le ruban (7 ; 207).

5. Machine de marquage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de débobinage (12-14 ; 212-214) sont motorisés, la machine (1 ; 201) comprenant des moyens (188) de détection de la longueur de ruban (7 ; 207) disponible entre les moyens de débobinage (12-14 ; 212-214) et la surface de freinage (19A ; 219A), ces moyens de détection (188) étant reliés à la motorisation des moyens de débobinage (12-14 ; 212-214) de manière à moduler ladite longueur de ruban (7 ; 207).

6. Machine de marquage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la boîte d'aspiration (18 ; 218) comporte des moyens (186, 187) de confinement du ruban (7 ; 207) contre des parois intérieures (183, 185, 187) de la boîte d'aspiration.

7. Machine de marquage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'organe de marquage (6 ; 206) est fixe en translation par rapport au bâti (3 ; 203) de la machine (1 ; 201) au cours du marquage d'une pièce (2 ; 202), la machine (1 ; 201) comprenant des moyens (9 ; 209) de déplacement de la pièce (2 ; 202) par rapport à l'organe de marquage (6 ; 206), qui la déplacent au moins en rotation autour d'un axe (X9 ; X209) au cours du marquage.

8. Machine de marquage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'organe de marquage (6) est mobile en translation parallèlement à un axe (Y4) par rapport au bâti (3) de la machine (1) au cours du marquage d'une pièce (2), la machine (1) comprenant des moyens (9) de déplacement de la pièce (2) par rapport à l'organe de marquage (6), qui la déplacent uniquement en rotation autour d'un axe (X9) au cours du marquage.

9. Machine de marquage selon la revendication 8, caractérisée en ce que la surface de freinage (19A) a un mouvement de translation par rapport au bâti (3) de la machine (1) identique à celui de l'organe de marquage (6) au cours du marquage d'une pièce (2).

10. Machine de marquage selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisée en ce que les moyens de rembobinage (15-17) ont un mouvement de translation par rapport au bâti (3) de la machine (1) identique à celui de l'organe de marquage (6) au cours du marquage d'une pièce (2).

11. Machine de marquage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'organe de marquage est un poinçon plan (6) ou une roue de marquage (206).